高酸性天然气净化装置腐蚀状况评估及防护措施

《高酸性天然气净化装置腐蚀状况评估及防护措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、腐蚀与防护石P油化工设备技术，2O13，34(3)·50·etro—ChemicalEquipmentTechnology高酸性天然气净化装置腐蚀状况评估及防护措施于艳秋(中国石油化工股份有限公司中原油田分公司，四川I达州636156)摘要：由于处于高舍酸的苛刻腐蚀环境，某天然气净化装置在生产运行中部分设备、工艺管道出现较多腐蚀f"-I题。文章结合净化装置工艺运行介质中有害相和相关腐蚀机理，对高含硫天然气净化装置各单元的腐蚀类型和腐蚀部位进行了总结分析，对净化装置总体腐蚀状况进行了评估，介绍了高酸性天然气净化装置的腐蚀防护措施。关键词：高酸

2、性天然气净化装置腐蚀机理腐蚀防护某天然气净化装置处理的是高酸性天然气，Fe+S一FeS原料气体中H。s含量为14．14(体积分数)，Fe。+HS一—FeS+HCO。含量为8．63(体积分数)，有机硫含量为阴级反应：340．6mg／m。，大部分设备介质中均含有H。S和2H+2e—2H—H2十有机硫介质，总硫含量大致在0．01～6O．55阴极反应产生的H原子向钢的内部渗透、扩之间，主要的腐蚀介质是H：S、CO：、胺液及其降散，产生氢鼓泡(HB)，氢诱发裂纹(HIC)，硫化物解产物，这些腐蚀介质对材料造成不同类型、不同应力腐蚀开裂(SSCC)，应

3、力导向氢诱发裂纹程度的腐蚀，组合在一起对材料的腐蚀具有催化(SOHIC)。加速作用。处在如此苛刻的腐蚀环境下，造成净1．1．2H：S腐蚀判断标准在酸性环境中，当H：s分压大于等于化厂部分设备、管道腐蚀严重。1腐蚀机理和判断标准3×10MPa时，就存在H。S腐蚀倾向，应采取相应的防HS腐蚀措施；在潮湿且含HzS的天1．1H：S腐蚀机理和判断标准然气系统，当系统压力≥0．4MPa时，钢铁发生1．1．1H2S腐蚀机理SSC的临界HS分压为3×10MPa；在压力为H。S在有水分存在的环境中对钢材具有很7．0MPa以上的压力系统中，当H：S含量为强的

4、腐蚀性，是一种很强的渗氢介质。H。S主要5mg／m。时即会引起腐蚀。有两类腐蚀形态：一类是电化学腐蚀过程产生的在含水的液态系统中，Hs腐蚀形成的腐蚀全面或局部腐蚀，表现为金属设备的壁厚减薄或产物与HS的浓度有关。当HS浓度为5．0点蚀穿孔；另一类是H。S导致的器壁开裂，由于mg／L时，腐蚀产物为FeS和FeS；HzS浓度为阴极还原过程产生的H原子扩散至钢中，从而可5．0～20mg／L时，腐蚀产物以Fe。S。为主。当能诱发氢鼓泡(HB)，氢诱发裂纹(HIC)，硫化物HS浓度大于200mg／L时，可引起硫化物应力应力腐蚀开裂(SSCC)，应力导

5、向氢诱发裂纹开裂(SSCC)和氢诱发裂纹(HIC)。(SOHIc)等腐蚀形态‘¨。其腐蚀反应机理如下：首先H。S在水溶液中离解：收稿日期：2012—12-11。H2S—H1。+HS作者简介：于艳秋，1997年毕业于大庆石油学院化学工程专HS—'．H+S一业，获硕士学位，主要从事含硫天然气腐蚀与防护工作，高级阳级反应(金属腐蚀)：工程师。F一2÷Fe2+Email：puguangjhcky@163．corn第34卷第3期于艳秋．高酸性天然气净化装置腐蚀状况评估及防护措施1．2CO腐蚀机理和判断标准在一定程度的腐蚀。原料气管道腐蚀机理为电化1．

6、2．1CO：腐蚀机理学腐蚀和动力学冲蚀。在原料气管道上的冲击面只有在与水同时存在的条件下，CO才能使(弯头处)和沉液段的腐蚀尤其严重，表现为局部金属材料发生腐蚀。CO在水中的溶解度很高，减薄和坑蚀。在原料气分离过滤中，如果液相沉溶于水形成碳酸，发生氢的去极化。有分析表明，降物很少，排污频率很低，在该管道中就容易形成在Hs和CO共存的体系里，主要是HS导致死角，由于H。S和水分的存在，将形成电化学腐腐蚀破坏，CO起协同作用。其腐蚀机理如下：蚀和硫化物应力腐蚀(SCC)。CO2+H2O—H2Co32．1．2富胺液系统H2CO3一HCO。一+H。

7、。气液相夹杂、低pH值、高温的富胺液有很强HCO。一一CO；一+H的腐蚀能力。富胺液环境出现在一级主吸收塔底Fe+CO321_-~FeCO3部，贫富胺液换热器富胺液侧及富胺液再生塔内，总反应：Fe+Co2+H。O—FeCO。+H十易发生MDEA-CO。一H。S—HO腐蚀。设备、碳酸是一种二元弱酸，会形成两类盐，即碳酸管道在MDEA—CO一H。S～HO介质中的腐盐和碳酸氢盐。CO在油气田上的腐蚀形态主蚀主要归因于钢材同二氧化碳的反应，溶液中的要表现为全面腐蚀和沉积物下的局部腐蚀(点污染物对钢材与二氧化碳的反应也起着显著的促蚀)、氢致开裂、应力

8、腐蚀D。进作用。在循环胺液中，腐蚀性污染物主要有胺1．2．2CO：腐蚀判断标准降解产物、热稳定盐类、烃类物质、杂质等。介质中的CO分压对碳钢的腐蚀形态有显2．1．3胺液再生系统著